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Eigengeräuschmessung eines Quadrokopters (UAV) im Flug mit dem Fokus auf Datenerfassung, Mikrofonposition und Mikrofonwindschutz (de)
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Abstract:
Der Einsatz von UAVs (unmanned aerial vehicle), meist Quadrokoptern, findet in verschiedenen Branchen immer häufiger Anwendung. Neben den vielfältigen Vorteilen dieser Fluggeräte, stellt das erzeugte Eigengeräusch im Flug eine bislang ungelöste Herausforderung dar. Der abgestrahlte Schall von UAVs wird als störend empfunden und die Akzeptanz der Bevölkerung gegen diese Geräte sinkt in Folge dessen. Ein Ansatz zur Reduzierung der Eigengeräusche von UAVs stellt die Flugpfadoptimierung dar. Für eine erfolgreiche Umsetzung ist es unerlässlich, das Eigengeräusch der Drohne während des Flugs präzise messen zu können. Dieser Beitrag beschreibt die Entwicklung eines Datenerfassungssystems zur präzisen Messung des Eigengeräuschs bei verschiedenen Flugmanövern. Dabei wird auch die Problematik der Mikrofonkapselung gegen Strömungseinflüsse und die optimale Positionierung dieser auf dem Forschungsquadrokopter diskutiert. Das Datenerfassungssystem ermöglicht das simultane Aufzeichnen der Mikrofonsignale und der Daten vom Flightcontroller. Zusätzlich ist eine direkte Auswertung der Schalldruckdaten in der Luft und deren Echtzeitübertragung zum Piloten am Boden integriert. Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf der Minimierung der hydrodynamischen Druckeinflüsse auf die Akustikmessung. Der Schall von der Drohne kann vom Umgebungswind und der Propellerströmung überlagert werden, was ohne geeignete Vorkehrungen zu Fehlmessungen führt. Die gewonnenen Erkenntnisse zeigen, wie entscheidend die richtige Ausrüstung und Methodik für präzise und unverfälschte Akustikmessungen im UAV-Bereich sind.